Для начала надо определиться, что такое подвеска в автомобиле. Автомобильная подвеска – это устройство, обеспечивающие упругое сцепление несущей системы автомобиля с его колесами, она также уменьшает нагрузку на колеса и регулирует во время движения положение кузова. Водитель и пассажиры, находясь в салоне легкового автомобиля, испытывают быстрые колебания с малыми амплитудами, и медленные колебания с большими амплитудами. От быстрых колебаний защитой является мягкая обивка сидений, коробка передач, резиновые опоры двигателя и так далее. От медленных колебаний защитой служат упругие элементы подвески, шины и колеса.
Современные автомобили оснащаются различными типами подвесок: пневматическими, пружинными, рессорными, торсионными и т.д. В нашей статье мы опишем работу торсионной подвески.
Торсионная подвеска выглядит как набор металлических торсионных валов, которые работают на кручение: один конец этих валов крепится к шасси, другой – к специальному стоящему рычагу, который напрямую связан с осью. Торсионная подвеска зачастую изготавливается из стали которая прошла термическую обработку, это позволяет ей выдерживать большие нагрузки при кручении. Основным принципом действия такой подвески – является работа на изгиб.
Описание работы торсионной подвески.
На многих современных джипах используется именно этот вид подвески. По сути, это подвеска на двух поперечных рычагах, но в качестве пружин тут выступают торсионы (упругие стержни из металла). Они играют такую же роль, как и пружины, рессоры или резиновые блоки. Другое название данной подвески – стержневая. В конце 20-х-начале 30-х годов инженер Фердинанд Порше - старший оформил несколько патентов на использование стержневой подвески. Применял он ее в 1934 года на гоночных Auto-Union, а через 7 лет такую подвеску начали ставить на серийные машины.
В 1935 году в оптимальном варианте стержневая подвеска колес стала массово применяться на Citroen Тraction Avant. Порше заметил один очень большой плюс такой подвески – это ее малая масса. Такие качества очень ценятся на автомобилях с жесткими ограничениями по весу и плотной компоновкой - внедорожники, гоночные автомобили, армейские колесные машины. К качестве примера, можно привести такие автомобили как: ракетовоз МАЗ 547, Toyota Landcruiser, Ferrari F2001.
Создатель Citroen TA, Андре Лефевр, усмотрел в торсионе другое полезное достоинство – его стержень очень длинный, а чем длиннее, тем подвеска мягче. Конец торсиона, который идет вдоль машины присоединяют к рычагу подвески, а другой закрепляют в одной из поперечин несущего кузова или рамы. Таким образом, нагрузки, которые получают машины от дорожных толчков, автоматически переносятся в самое сильное место в автомобиле, и распределяются по кузову или раме самым выгодным образом. Это было немаловажно для первой массовой модели с несущим кузовом. В связи с тем, что начала широко распространяться подвеска передних колес типа МакФерсон, торсионную подвеску стали применять все меньше и меньше фирм. Однако и по сей день для микроавтобусов и полноприводных внедорожников с рамой, торсионная подвеска является идеальной. Длинные продольные торсионы применяют на Isuzu Trooper, Toyota Prado, Chevrolet Blazer,Ford Expedition и других.
Торсионная балка может располагаться как поперечно, так и продольно. Зачастую продольное расположение торсионной подвески используется на тяжелых и больших автомобилях, к примеру – грузовиках. Что касается легковушек, то тут часто применяют поперечное расположение торсионных подвесок, устанавливают их обычно на заднем приводе. И в том и в другом случае, торсионная подвеска призвана обеспечивать плавность хода машины, лучшую величину затухания колебаний кузова и колес, регулировать крен при повороте, уменьшать колебания управляемых колес.
На некоторых машинах торсионную подвеску используют для автоматического выравнивания с использованием мотора, стягивающего балки для придания жесткости, в зависимости от состояния дорожного покрытия и скорости автомобиля. Замена колес может производиться с регулированной высотой, когда три колеса поднимает кузов автомобиля, а четвертое при этом остается свободным и его можно будет с легкостью поменять.
Основным преимуществом торсионных подвесок является их долговечность, легкость при регулировании высоты и компактность относительно ширины транспортного средства. Торсионная подвеска очень легка в техническом обслуживании и эксплуатации. В случае разбалтывания торсионной подвески, отрегулировать ее можно при помощи обычного гаечного ключа. Для этого надо залезть под днище автомобиля и подтянуть необходимые болты. При этом главное не переусердствовать, чтобы движение автомобиля не было излишне жестким. Торсионные повестки поддаются регулировке намного легче, чем пружинные. В зависимости от веса двигателя, производители автомобилей меняют торсионную балку для того, чтобы отрегулировать положение ее движения.
Прототипом современной автомобильной торсионной подвески, выступает устройство, которое использовалось на Фольсваген “Битл” еще в 30-х годах прошлого века. А Фердинанд Порше в 1938 году скопировал дизайн Ледвинки торсионной подвески и начал ее внедрение в производство KDF-Wagen.
Такая подвеска широко применялась на военных машинах времен Второй мировой войны. Когда война закончилась, торсионная автомобильная подвеска начала применяться в основном на автомобилях европейского производства, в том числе и таких легковых авто, как Фольсваген, Рено и Ситроен. Из-за того, что производство торсионов довольно трудоемкий процесс, со временем многие производители легковых автомобилей отказались ставить ее на пассажирские модели. В наши дни торсионы в основном устанавливают лишь на внедорожники и грузовые автомобили таких фирм производителей как Додж, Форд, Мицубиси Паджеро и Дженерал Моторс.
